8位数码扫描显示电路设计
一、设计目的
1、学习硬件扫描显示电路的设计。
2、熟悉Quartus II 6.0的Verilog HDL 文本设计过程，学习简单时序电路
的设计、仿真和硬件的测试。
二、设计思路
1、设计8位数码扫描显示电路。
2、采用文本编辑法，利用Verilog HDL 语言描述8位数码扫描显示电路。
3、设计时序控制电路。
三、设计过程
3.1、系统方案论证
如下图（1）所示的是8位数码扫描显示电路，其中每个数码管的8个段：h, g, f, e, d, c, b, a（h 是小数点）都分别连在一起，8个数码管分别由8个选通信号k1, k2, k3,……k8来选择。被选通的数码管显示数据，其余关闭。如在某一时刻，k2为高电平，其余选通信号为低电平，这是仅k3对应的数码管显示来自段信号端的数据，其余7个数码管呈现关闭状态。根据这种电路状况，如果希望在8个数码管显示希望的数据，就必须使得8个选通信号k1, k2, k3,……k8分别被单独选通，并在此同时，在段信号输入口加上希望在该对应数码管上显示的数据，于是随着选通信号的扫变，就能实现扫描显示的目的。
图1 8位数码扫描显示电路
3.2、模块电路设计
用VHDL 设计一个8位数码扫描显示电路，利用Quartus Ⅱ6.0进行编辑输入、编译及时序仿真。
引脚锁定及硬件测试。电路模式不限，将实验系统左上方（即8个数码管左边）的跳线开关选择向下插（注意：实验结束后要恢复原位）.8位数码扫描显示的电路符号如下图(2)所示。输入信号：时钟信号clk 。输出信号：段显示控制信号 seg[7:0];数码管地址控制信号 cnt8[2:0]。
图2 8位数码扫描显示的电路符号
设计代码如下：
module scan_led(seg,cnt8,clk);
input clk; //时钟信号
output[7:0] seg;
reg[7:0]seg,scan;
output reg[2:0]cnt8;
reg[3:0]data;
always @(posedge clk)
begin
cnt8
end
always
begin
case(cnt8[2:0])
3'b000:begin scan
3'b001:begin scan
3'b010:begin scan
3'b011:begin scan
3'b100:begin scan
3'b101:begin scan
3'b110:begin scan
3'b111:begin scan
default:begin scan
endcase
case(data[3:0])
4'b0000:seg[7:0]
4'b0001:seg[7:0]
4'b0010:seg[7:0]
4'b0011:seg[7:0]
4'b0100:seg[7:0]
4'b0101:seg[7:0]
4'b0110:seg[7:0]
4'b0111:seg[7:0]
4'b1000:seg[7:0]
4'b1001:seg[7:0]
4'b1010:seg[7:0]
4'b1011:seg[7:0]
4'b1100:seg[7:0]
4'b1101:seg[7:0]
4'b1110:seg[7:0]
4'b1111:seg[7:0]
default:seg[7:0]
endcase
end
endmodule
四、系统调试与结果
1、组装调试8位数码扫描显示的电路。
2、定时8位数码扫描显示的电路的联调，注意各部分电路之间的时序配合
关系。然后检查电路各部分的功能，使其满足设计要求。
3、8位数码扫描显示的数字如图（3）所示，时序仿真结果如图所示观察波
形图知，随着每一个选通的地址，而发送不同的段码，最终8位数码显
示电路数据"124579DF" ，从而实现数码管的动态扫描显示。
图3 8位数码扫描显示的数字
五、主要元器件与设备
数字电路实验箱，EDA 软件Quartus Ⅱ6.0
六、课程设计体会与建议
6.1、设计体会
课程设计是培养学生综合能力，运用所学知识、发现、提出、分析和解决问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体实训和考擦过程。回顾这次课程设计，我感慨万千，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在这些日子里，我学到了很多东西，不仅可以复习以前学的知识，而且学到了很多书本上学不到的知识。通过这次课程设计是我懂个了理论和实际相结合起来，从理论中的结论，把理论应用到实践中，才能真正的为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和思考能力。再设计的过程中的问题很多，但毕竟是第一次做到，难免遇到各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前学过的知识理解不够深刻，掌握不够牢固，对单片机掌握的不好，还需要更努力学习。通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识从新温故。
通过这次课程设我体会到，干任何事都必须耐心，细致，课程设计中许多问题不免令我感到有些心烦意乱，但一想老师对我们的耐心教导，想到自己以后所承担的社会责任，我不禁提醒自己，一定要养成高度的责任，良好的习惯，这次课程设计为我以后的工作得到一定的磨练。
6.2、设计建议
我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状态，完成设计。
七、参考文献
[1] 贺敬凯. Verilog HDL数字设计教程. 西安：西安电子科技大学出版社，2010年；